発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、半導体素子に関し、特に、半導体発光素子、例えば、発光ダイオードに関する。 続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】 【０００２】 半導体素子の用途は非常に広く、関連材料の開発及び研究も継続している。例えば、3族及び5族元素を含むIII-V族半導体材料は、様々な光電半導体素子、例えば、発光ダイオード（Light emitting diode、LED）、レーザーダイオード（Laser diode、LD）、光電検出器又は太陽電池（Solar cell）に適用することができ、或いは、例えば、照明、医療、ディスプレイ、通信、センシング、電源システムなどの分野で使用され得るスイッチ又は整流器のパワー素子であっても良い。半導体発光素子の1つとしての発光ダイオードは、消費電力が低く、使用寿命が長いなどの利点を有するので、広く使用されている。 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００３】 本発明の目的は、半導体素子及びそれを含む半導体アセンブリを提供することにある。 【課題を解決するための手段】 【０００４】 本発明の内容によれば、半導体素子が提供され、それは、第一半導体構造、第二半導体構造及び活性領域を含む。第一半導体構造は、第一ドーパントを含む。第二半導体構造は、第一半導体構造上に位置し、且つ第一ドーパントとは異なる第二ドーパントを含む。活性領域は、第一半導体構造と第二半導体構造との間に位置し、且つ第一ドーパントを含む。この半導体素子は、J_E max A/cm 2 の電流密度の下で最大外部量子効率E max %を有し、そのうち、0.001A/cm 2 ≦J_E max A/cm 2 ≦100A/cm 2 であり、且つ0.001*（J_E max ）A/cm 2 の電流密度の下で、該半導体素子は、E max %の15%以上の外部量子効率を有する。 【図面の簡単な説明】 【０００５】 本発明の一実施例における半導体素子の上面図である。 本発明の一実施例における半導体素子の断面構造を示す図である。 本発明の一実施例における半導体素子の部分拡大図である。 本発明の一実施例における半導体素子の断面構造を示す図である。 本発明の一実施例における半導体素子の上面図である。 本発明の一実施例における半導体素子の断面構造を示す図である。 本発明の実施例における半導体素子の電流密度と内部量子効率（IQE）との関係を示す図である。 本発明の実施例における半導体素子の電流密度と外部量子効率（EQE）との関係を示す図である。 本発明の実施例における半導体素子のR値と相対EQE比との関係を示す図である。 本発明の実施例における半導体素子の電流密度と外部量子効率（EQE）との関係を示す図である。 本発明の一実施例における半導体素子の中の一部領域内の元素の濃度と深さとの関係を示す図である。 本発明の実施例における半導体素子の電流密度と内部量子効率（IQE）との関係を示す図である。 本発明の一実施例における半導体アセンブリの断面構造を示す図である。 本発明の一実施例における半導体アセンブリの断面構造を示す図である。 本発明の一実施例における半導体アセンブリの断面構造を示す図である。 本発明の一実施例における半導体アセンブリの上面図である。 【発明を実施するための形態】 【０００６】 以下、幾つかの実施例を説明することにより、当業者が本発明をより容易に理解し得るようにする。なお、これらの実施例は、例示に過ぎず、本発明を限定するものでない。また、当業者は、ニーズに応じて、以下に記載の実施例を調整しても良く、例えば、プロセスの順序を変更し、及びび／又は、幾つかのステップを増減しても良い。 【０００７】 特別な説明がない限り、一般式InGaPは、In x0 Ga 1-x0 Pを表し、そのうち、0＜x0＜1であり；一般式AlInPは、Al x1 In 1-x1 Pを表し、そのうち、0＜x1＜1であり；一般式AlGaInPは、Al x2 Ga x3 In 1-x2-x3 Pを表し、そのうち、0＜x2＜1、0＜x3＜1であり；一般式InGaAsPは、In x4 Ga 1-x4 As x5 P 1-x5 を表し、そのうち、0＜x4＜1、0＜x5＜1であり；一般式AlGaInAsは、Al x6 Ga x7 In 1-x6-x7 Asを表し、そのうち、0＜x6＜1、0＜x7＜1であり；一般式InGaNAsは、In x8 Ga 1-x8 N x9 As 1-x9 を表し、そのうち、0＜x8＜1、0＜x9＜1であり；一般式InGaAsは、In x10 Ga 1-x10 Asを表し、そのうち、0＜x10＜1であり；一般式AlGaAsは、Al x11 Ga 1-x11 Asを表し、そのうち、0＜x11＜1であり；一般式InGaNは、In x12 Ga 1-x12 Nを表し、そのうち、0＜x12＜1であり；一般式AlGaNは、Al x13 Ga 1-x13 Nを表し、そのうち、0＜x13＜1であり；一般式AlGaAsPは、Al x14 Ga 1-x14 As x15 P 1-x15 を表し、そのうち、0＜x14＜1、0＜x15＜1であり；一般式InGaAsNは、In x16 Ga 1-x16 As x17 N 1-x17 を表し、そのうち、0＜x16＜1、0＜x17＜1であり；一般式AlInGaNは、Al x18 In x19 Ga 1-x18-x19 Nを表し、そのうち、0＜x18＜1、0＜x19＜1である。また、異なる目的に応じて各元素の含有量を調整することができるが、例えば、エネルギーレベルの大きさを調整することに限られず、或いは、半導体素子が発光素子であるときに、これによって発光素子の主波長（domain wavelength）又はピーク波長（peak wavelength）を調整することができる。 【０００８】 本発明の半導体素子は、例えば、発光素子（例えば、発光ダイオード（light-emitting diode）、レーザーダイオード（laser diode））、光吸収素子（例えば、光電ダイオード（photo-detector））又は発光しない素子である。本発明の半導体素子に含まれる各層の成分及びドーパント（dopant）は、任意の適切な方式で分析することで得ることができ、例えば、二次イオン質量分析計（secondary ion mass spectrometer、SIMS）を用いても良く、また、各層の厚さも、任意の適切な方式で分析することで得ることができ、例えば、透過型電子顕微鏡（transmission electron microscopy、TEM）、走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope、SEM）などを用いても良い。 【０００９】 当業者が理解すべきは、以下に説明される各実施例を基に他の構成要素を追加しても良いということである。例えば、特別な説明がない限り、「第一層（又は構造）が第二層（又は構造）上に位置する」のような記載は、第一層（又構造）が第二層（又は構造）に直接接触する実施例を含んでも良く、第一層（又は構造）と第二層（又は構造）との間に他の構造があり両者が互いに直接接触しない実施例を含んでも良い。また、理解すべきは、各層（又は構造）の上下の位置関係などが異なる観察方向によって変わる可能性があるということである。 【００１０】 また、本発明では、1層又は構造が「実質的にMからなる」のような記載は、この層又は構造の主な成分がMであることを表すが、この層又は構造がドーパント又は不可避不純物（impurities）を含むことを除外しない。 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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